CN106189061A - 膨胀珍珠岩酚醛复合保温材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种膨胀珍珠岩酚醛复合保温材料及其制备方法，按重量份数计算，包括以下原料：酚醛树脂70～80份、膨胀珍珠岩30～40份、固化剂10～15份与增韧剂3～6份，所述增韧剂是纳米二氧化硅与氧化石墨在醇酸盐溶液中形成的混合物。制备方法：包括以下步骤：1)将酚醛树脂、膨胀珍珠岩、固化剂和增韧剂按照配比混合，搅拌均匀得到混合物；2)将混合物在压缩比为1.8～2.5、成型温度为160～180℃条件下热压成型，保压时间为2～4h，即可。该保温材料不仅韧性好以及强度高，而且导热系数低。

Description

膨胀珍珠岩酚醛复合保温材料及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑外墙材料技术领域，具体涉及一种膨胀珍珠岩酚醛复合保温材料及其制备方法。
背景技术
酚醛保温板和聚氨酯硬泡同属有机类热固性高效保温材料，尤其近年建筑节能率的逐渐提高，应用保温材料技术性能越来越高，市场需求量越来越大。在建筑应用保温材料应用中，不但要求物理技术性能高，而且必须达到防火性能。酚醛树脂生产的泡沫和聚氨酯硬泡虽属相对较好的保温材料，但两类保温材料各有不同的优、缺点，不具有很好综合技术性能。聚氨酯树脂合成的聚氨酯硬泡，具有轻质、高强、导热系数低、韧性好和施工方便等特点，但防火性能最高只能达到B1级防火性能、氧指数最高只能达到30％。
酚醛树脂生产的酚醛保温板，具备聚氨酯硬泡保温材料主要基本优点，但防火性能比聚氨酯硬泡突出，耐火燃穿透、耐高温、低烟，氧指数高达50％，但酚醛保温板与聚氨酯硬泡比较，酚醛保温板最大的缺点是脆性大、酸性大。由于酚醛保温板的脆性大，酚醛保温板在使用时存在掉粉、弹性低、压缩强度低，导热系数不达标等问题，固有优异防火性能没能得到很好利用，因此，影响该产品应用技术的扩展，同时给运输、施工带来很多不便。尤其拉拔强度低，不易满足相关标准要求。有关酚醛泡沫材料及其制备方法的专利文献较多，其中，公开号为CN1428372A的专利文献中只使用了有机改性剂端羟基聚丁二烯液体橡胶、糠醛、聚醚、胺醚等对酚醛泡沫进行了改性，提高了压缩强度和弯曲强度性能，但是导热系数比较高。
发明内容
为了解决以上酚醛泡沫板的导热系数较高、韧性不好的问题，本发明提出一种膨胀珍珠岩酚醛复合保温材料，该保温材料不仅韧性好以及强度高，而且导热系数低。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种膨胀珍珠岩酚醛复合保温材料，按重量份数计算，包括以下原料：
酚醛树脂70～80份、膨胀珍珠岩30～40份、固化剂10～15份与增韧剂3～6份，所述增韧剂是纳米二氧化硅与氧化石墨在醇酸盐溶液中形成的混合物。
进一步，所述醇酸盐为乳酸盐、苹果酸盐、酒石酸盐或者柠檬酸盐；优选为乳酸钠、苹果酸钠、酒石酸钠或者柠檬酸钠。
进一步，所述醇酸盐溶液的浓度为2～6wt％。
进一步，所述固化剂为盐酸或者六亚甲基四胺。
本发明的另一个目的是提供一种膨胀珍珠岩酚醛复合保温材料的制备方法，包括以下步骤：
1)将酚醛树脂、膨胀珍珠岩、固化剂和增韧剂按照配比混合，搅拌均匀得到混合物；
2)将混合物在压缩比为1.8～2.5、成型温度为160～180℃条件下热压成型，保压时间为2～4h，即可。
进一步，所述步骤2)压缩比为2.1～2.4，即使在较高的压缩比下，制备得到的保温材料也具有较低的导热系数。
本发明有益效果：
1、本发明的膨胀珍珠岩酚醛复合保温材料其增韧剂是纳米二氧化硅与氧化石墨在醇酸盐溶液中形成的混合物，增韧效果显著，并且具有更好的阻燃与耐热性能，并且克服了膨胀珍珠岩作为填料带来的导热系数增高的问题。采用膨胀珍珠岩作为填料以改变酚醛泡沫硬脆、易变形、易粉化、掉渣和机械强度低等缺陷。
2、本发明的膨胀珍珠岩酚醛复合保温材料的导热系数为0.021～0.025W/m·K，抗压强度1.8～2.6MPa，抗折强度1.6～2.2MPa。
具体实施方式
实施例1
一种膨胀珍珠岩酚醛复合保温材料，按重量份数计算，包括以下原料：
酚醛树脂75份、膨胀珍珠岩35份、六亚甲基四胺12份与增韧剂4份，增韧剂是纳米二氧化硅与氧化石墨在4wt％柠檬酸钠溶液中形成的混合物。
制备方法，包括以下步骤：
1)将酚醛树脂、膨胀珍珠岩、六亚甲基四胺和增韧剂按照配比混合，搅拌均匀得到混合物；
2)将混合物在压缩比为2.1、成型温度为170℃条件下热压成型，保压时间为3h，即可。
实施例2
一种膨胀珍珠岩酚醛复合保温材料，按重量份数计算，包括以下原料：
酚醛树脂70份、膨胀珍珠岩30份、盐酸10份与增韧剂3份，增韧剂是纳米二氧化硅与氧化石墨在2wt％酒石酸钠溶液中形成的混合物。
制备方法，包括以下步骤：
1)将酚醛树脂、膨胀珍珠岩、盐酸和增韧剂按照配比混合，搅拌均匀得到混合物；
2)将混合物在压缩比为2.4、成型温度为160℃条件下热压成型，保压时间为4h，即可。
实施例3
一种膨胀珍珠岩酚醛复合保温材料，按重量份数计算，包括以下原料：
酚醛树脂72份、膨胀珍珠岩38份、六亚甲基四胺14份与增韧剂5份，增韧剂是纳米二氧化硅与氧化石墨在5wt％乳酸钠溶液中形成的混合物。
制备方法，包括以下步骤：
1)将酚醛树脂、膨胀珍珠岩、盐酸和增韧剂按照配比混合，搅拌均匀得到混合物；
2)将混合物在压缩比为1.8、成型温度为180℃条件下热压成型，保压时间为2h，即可。
实施例4
一种膨胀珍珠岩酚醛复合保温材料，按重量份数计算，包括以下原料：
酚醛树脂80份、膨胀珍珠岩40份、盐酸15份与增韧剂6份，增韧剂是纳米二氧化硅与氧化石墨在6wt％苹果酸钠溶液中形成的混合物。
制备方法，包括以下步骤：
1)将酚醛树脂、膨胀珍珠岩、盐酸和增韧剂按照配比混合，搅拌均匀得到混合物；
2)将混合物在压缩比为2.5、成型温度为165℃条件下热压成型，保压时间为2.8h，即可。
实施例5
将实施例1-4制备得到的保温板进行性能检测，结果见表1。
表1实施例1-4保温板性能检测结果
导热系数(W/m·K) 抗压强度(MPa) 抗折强度(MPa)
实施例1 0.021 2.6 2.2
实施例2 0.022 2.4 2.0
实施例3 0.024 1.8 1.5
实施例4 0.025 2.1 1.6
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种膨胀珍珠岩酚醛复合保温材料，其特征在于，按重量份数计算，包括以下原料：
酚醛树脂70～80份、膨胀珍珠岩30～40份、固化剂10～15份与增韧剂3～6份，所述增韧剂是纳米二氧化硅与氧化石墨在醇酸盐溶液中形成的混合物。
2.根据权利要求1所述的膨胀珍珠岩酚醛复合保温材料，其特征在于，所述醇酸盐为乳酸盐、苹果酸盐、酒石酸盐或者柠檬酸盐。
3.根据权利要求1或2所述的膨胀珍珠岩酚醛复合保温材料，其特征在于，所述醇酸盐溶液的浓度为2～6wt％。
4.根据权利要求1或2所述的膨胀珍珠岩酚醛复合保温材料，其特征在于，所述固化剂为盐酸或者六亚甲基四胺。
5.一种如权利要求1所述的膨胀珍珠岩酚醛复合保温材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将酚醛树脂、膨胀珍珠岩、固化剂和增韧剂按照配比混合，搅拌均匀得到混合物；
2)将混合物在压缩比为1.8～2.5、成型温度为160～180℃条件下热压成型，保压时间为2～4h，即可。
6.根据权利要求5所述的膨胀珍珠岩酚醛复合保温材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2)压缩比为2.1～2.4。
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